I. Precalentamiento antes de la primera soldadura.
El tratamiento térmico previo a la soldadura y posterior a la soldadura son muy importantes para garantizar la calidad de la soldadura. La soldadura de componentes importantes, la soldadura de acero de aleación y la soldadura de componentes gruesos requieren precalentamiento antes de la soldadura. Las principales funciones del precalentamiento antes de la soldadura son las siguientes:
1) El precalentamiento puede disminuir la velocidad de enfriamiento después de la soldadura, facilitar el escape de hidrógeno difusivo en el metal de soldadura y evitar el agrietamiento inducido por el hidrógeno. Al mismo tiempo, se reduce el grado de endurecimiento de la soldadura y la zona afectada por el calor, y se mejora la resistencia al agrietamiento de la unión soldada.
2) El precalentamiento puede reducir el estrés de la soldadura. El precalentamiento local o global uniforme puede reducir la diferencia de temperatura (también conocida como gradiente de temperatura) entre las piezas soldadas en el área de soldadura. De esta manera, por un lado, la tensión de soldadura se reduce, por otro lado, la velocidad de tensión de soldadura se reduce, lo que es propicio para evitar grietas de soldadura.
3) El precalentamiento puede reducir la restricción de las estructuras soldadas, especialmente para las juntas de esquina. Con el aumento de la temperatura de precalentamiento, la incidencia de grietas disminuye.
La selección de la temperatura de precalentamiento y la temperatura de la capa intermedia no solo está relacionada con la composición química del acero y la barra de soldadura, sino también con la rigidez de la estructura de soldadura, el método de soldadura y la temperatura ambiental, que deben determinarse después de una consideración exhaustiva. Además, la uniformidad de la temperatura de precalentamiento en la dirección del espesor de la placa de acero y en la zona de soldadura tiene un impacto importante en la reducción de la tensión de soldadura. El ancho del precalentamiento local se debe determinar de acuerdo con el grado de unión de la pieza soldada. En general, debe ser tres veces el espesor de la pared alrededor de la zona de soldadura y no menos de 150-200 mm. Si el precalentamiento no es uniforme, no solo no se reduce la tensión de soldadura, sino que también aumenta la tensión de soldadura.
II. Posterior a la soldadura de tratamiento térmico
Hay tres propósitos del tratamiento térmico posterior a la soldadura: eliminar el hidrógeno, eliminar el estrés de la soldadura, mejorar la estructura de la soldadura y el rendimiento integral.
El tratamiento de deshidrogenación posterior a la soldadura se refiere al tratamiento térmico a baja temperatura después de completar la soldadura, cuando la soldadura no se ha enfriado a menos de 100 C. La especificación general es calentar a 200 - 350 C durante 2 - 6 horas. La función principal del tratamiento de deshidrogenación posterior a la soldadura es acelerar el escape de hidrógeno en la zona afectada por la soldadura y el calor, lo que tiene un efecto notable en la prevención de grietas de soldadura de acero de baja aleación durante la soldadura.
En el proceso de soldadura, debido a la falta de homogeneidad del calentamiento y enfriamiento, y la restricción o restricción adicional del componente en sí, el esfuerzo de soldadura siempre se producirá en el componente después de la finalización del trabajo de soldadura. La existencia de tensión de soldadura en el componente reducirá la capacidad de soporte real del área de la junta soldada, producirá deformación plástica e incluso causará daños en el componente cuando sea grave.
El tratamiento térmico para aliviar el estrés consiste en reducir la resistencia de la pieza soldada a alta temperatura para relajar el esfuerzo de soldadura. Existen dos métodos comúnmente usados: uno es el temple total a alta temperatura, es decir, colocar todas las piezas soldadas en el horno de calentamiento, calentar lentamente a una cierta temperatura, luego mantenerlas durante un período de tiempo y finalmente enfriarlas en el aire o horno. Este método puede eliminar el 80% -90% de la tensión de soldadura. Otro método es el templado local a alta temperatura, es decir, solo calentando la costura de soldadura y su área adyacente, luego enfriando lentamente, reduciendo el valor máximo de la tensión de soldadura, de modo que la distribución de la tensión es relativamente plana, para eliminar parcialmente la tensión de soldadura .
Después de la soldadura, algunos aceros de aleación tendrán uniones endurecidas, lo que deteriorará las propiedades mecánicas de los materiales. Además, bajo la acción de la tensión de soldadura y el hidrógeno, la estructura endurecida puede llevar a la falla de la junta. Después del tratamiento térmico, se mejora la estructura metalográfica de la unión soldada, se mejora la plasticidad y la resistencia de la unión soldada y se mejoran las propiedades mecánicas integrales de la unión soldada.